TGF-β/Smads信号转导途径与肿瘤发生发展的研究进展

TGF-β信号途径在发育和生长过程中的重要作用 ,与肿瘤发生的发展有密切关系。在 TGF-β信号转导通路中任何一个环节的变化 ,都会导致信号转导通路的异常。 Sm ad蛋白异常表达使 TGF-β诱导凋亡的能力提高。 TGF-β在 G1 期中发挥它调节细胞周期的作用。 TGF-β和肿瘤的转移有密切关系。 TGF-β/Sm ads途径能够诱导生长抑制和凋亡反应 ,这一途径细胞间的组分失活将会导致肿瘤的发生。在肿瘤发生的始动阶段肿瘤细胞中 TGF-β受体的瞬时下调或 Sm ad蛋白的功能失活 ,导致细胞对 TGF-β诱导的生长抑制和凋亡信号失调。结果细胞生长失去控制 ,诱发细胞突变 ,促进肿瘤的恶化。后期 TGF-β/Sm ads信号恢复 ,TGF-β信号增强促进肿瘤细胞的浸润和转移。研究 TGF-β信号转导与肿瘤发生发展的相关性 ,对肿瘤转移的防治 ,肿瘤治疗的预后有重要意义     

BMP-Smads信号转导通路及其调节

BMPs属于TGF-β超家族的一类多功能的分泌型信号分子,参与调节多种细胞的增殖、分化及凋亡,并在组织器官的形成、胚胎的发育和损伤组织的修复中起关键作用。Sm ads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,可直接将TGF-β包括BMPs胞外信号从细胞膜传递入细胞核。各水平的共激活或抑制因子对该信号转导过程进行严密调控;此外,BMP-Sm ads还与其他信号通路建立通路间的“串话”(cross-talk),使BMP-Sm ads信号转导过程形成一个复杂而有序的网络。     

Smads蛋白结构与功能的研究进展

TGF-β家族成员与细胞膜上受体结合后 ,通过 Sm ads蛋白 ,调节细胞核内特异的基因表达。从结构和功能上看 ,Smads蛋白可以分为 3类。受体调节 - Sm ads(R- Sm ads)作为具有 Ser/Thr激酶活性的 TGF-β受体 - I的底物 ,激活后通过 MH2结构域 ,与共同介导的 Smads(Co- Smads)相互作用形成异聚体 ,直接结合在目的基因启动子上 ,影响基因转录。而转录抑制 Smads(I- Sm ads)能够拮抗 R- Sm ads的生物活性。在细胞内 ,Smads蛋白通过与不同的转录蛋白或转录共调节因子相互作用 ,在不同类型的细胞内介导特异的基因表达。改变 Smads蛋白的正常结构和功能常引起人体发生各种病变     

Smad蛋白在转化生长因子-β信号转导通路中的作用与机制

Smad蛋白是转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号转导通路中关键的介质,TGF-β通过结合细胞表面特异性受体而启动下游的Smad蛋白传导通路。Smad蛋白有着独特的结构及性质,根据其结构和功能的不同分为3类,在TGF-β信号转导过程中发挥重要作用。同时众多的细胞因子对Smad蛋白起着抑制或激活等作用,形成细胞信号转导通路的交叉对话。     

Smads蛋白家族与TGF-β的细胞内信号转导

Smads蛋白家族参与 TGF-β的细胞内信号转导 ,TGF-β通过与 型和 型受体结合 ,形成受体复合物 , 型受体磷酸化激活 R- Smads,R- Sm ads与 Co- Smads结合成为转录复合物进入细胞核内 ,通过与 DNA结合的直接方式或与 DNA结合蛋白结合的间接方式 ,结合 SBEs,最终导致 PAI- 1等目的基因的转录 ,在此过程中 ,某些促进因子和 (或 )抑制因子的协调作用使 TGF-β的信号转导处于一种协调有序的状态中。     

SMAD介导的TGF-β信号转导与大肠癌

转化生长因子β(TGF-β)家族成员与各自的膜受体 ( 型及 型受体 )结合后 ,通路限制性 SMADs被磷酸化 ,并与共介导 Smad4形成杂聚体而转位至细胞核 ,从而调节一些靶基因的转录而对 TGF-β产生反应。抑制性SMADs对此过程有负性调节作用。由 SMADs介导的 TGF-β信号转导通路的异常在大肠癌的发生发展中发挥重要作用。主要包括膜受体、通路限制性 SMADs和共介导 Sm ad4的改变。而抑制性 SMADs的改变甚为少见     

Smads分子在TGF-β超家族信号转导中的作用

TGF-β超家族调节着各种细胞的生长和分化.Smads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,Smads蛋白的结构和功能特点决定了该家族信号转导的特异性.R-Smads位于细胞浆内,被Ⅰ受体激酶磷酸化后与Co-Smad形成异聚体,转移到核内,调节靶基因的转录,而Anti-Smad能拮抗R-Smads和Co-Smad的信号转导.Smads基因的变异、缺失以及表达异常是多种疾病的重要原因.     

Smads分子在TGF—β超家族信号传导中的作用

TGF-β超家族调节着各种细胞的生长和分化.Smads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,Smads蛋白的结构和功能特点决定了该家族信号转导的特异性.R-Smads位于细胞浆内,被Ⅰ受体激酶磷酸化后与Co-Smad形成异聚体,转移到核内,调节靶基因的转录,而Anti-Smad能拮抗R-Smads和Co-Smad的信号转导.Smads基因的变异、缺失以及表达异常是多种疾病的重要原因.     

p-Smad2/3、Smad7在大鼠实验性肾间质纤维化模型中的表达

目的观察TGF-β1/Sm ads信号传导途径在大鼠肾间质纤维化中的表达。方法W istar大鼠分为对照组、假手术组及模型组。行单侧输尿管结扎术(UUO)建立肾梗阻模型,分别于术后第3、6、14和28天处死动物。MASSON染色观察肾间质病变程度,免疫组化检测TGF-β1、p-Sm ad2/3、I型胶原以及α-SMA的改变,W estern b lot和RT-PCR方法分别检测TGF-β1、p-Sm ad2/3、Sm ad7蛋白及其mRNA表达水平。结果与对照组、假手术组相比,模型组于术后3天肾TGF-β1蛋白及mRNA、p-Sm ad2/3蛋白水平开始升高,Sm ad7蛋白表达开始减少而mRNA水平却升高,同时I型胶原、α-SMA水平升高。第14天TGF-β1、Sm ad7的变化达到峰值(P<0.01),在第28天有所回落。结论TGF-β1/Sm ads信号传导途径在肾间质纤维化形成中可能起着重要促细胞外基质沉积的作用。     

转化生长因子胞内信号蛋白Smad2/3在糖尿病大鼠肾脏表达的动态观察及意义研究

目的:动态观察大鼠糖尿病肾病发生发展过程中TGF-β1及其下游信号分子Sm ad2/3在肾脏的表达及定位变化,探讨TGF-β1-Sm ad2/3信号通路在糖尿病肾病(DN)肾纤维化发病机制中的作用。方法:链脲菌素诱导大鼠糖尿病肾病,以免疫组化、W estern b lotting及荧光实时定量PCR(RT-PCR)的方法动态观察糖尿病肾病发生发展过程中大鼠肾脏TGF-β1、Sm ad2/3蛋白及mRNA表达,并以RT-PCR方法观察结缔组织生长因子(CTGF)、胶原-3(COL-Ⅲ)、纤溶酶原激活剂抑制因子-1(PAI-1)mRNA表达。结果:TGF-β1在糖尿病肾病(DN)大鼠肾小管表达明显多于正常组(P<0.05);Sm ad2/3蛋白主要以胞浆表达阳性为主,部分呈胞核表达阳性;Sm ad2/3蛋白及mRNA从2周起表达明显多于正常对照组(P<0.05),且随着糖尿病进展有逐渐增加的趋势。16周DN组大鼠肾脏TGF-β1、Sm ad2、CTGF、COL-Ⅲ、PAI mRNA表达显著高于正常对照组(P<0.05)。结论:TGF-β1-Sm ad2/3信号转导通路参与了糖尿病肾病肾脏纤维化形成的信号转导过程,伴随着Sm ad2/3信号蛋白表达的增多及入核增加,CTGF、COL-Ⅲ、PAI-1等基因转录增加,导致肾脏细胞外基质的大量沉积,这是细胞因子TGF-β1导致糖尿病肾病肾纤维化进展可能的信号转导途径之一。     

BAMBI参与TGF-β信号调控的研究进展

BAMBI（bone morphogenetic protein and activin membrane-bound inhibitor,BAMBI）是TGF-β信号转导通路的伪受体,与TGF-βⅠ型受体结构相似,但不具有同样的活性。它可以竞争性地与Ⅱ型受体结合,诱导配体——TGF-β超家族成员（TGF-β、骨形态发生蛋白、激活素等）形成配体受体复合物,使胞质区的SMAD蛋白无法被磷酸化而激活,从而阻断TGF-β家族的信号转导,影响一系列下游基因的表达。BAMBI因其结构上的特点而广泛参与TGF-β信号转导的调控,并由此在各组织器官的肿瘤与疾病的发生及演进中起重要的作用。     

TGFβ信号通路与肿瘤

TGFβ影响细胞的增殖和分化 ,在肿瘤发生与进展、细胞外基质形成和免疫调节等过程中发挥重要作用。TGFβ通过胞膜上的受体和胞内 Sm ads家族向核内传递信号 ,调控靶基因。肿瘤中的 TGFβ信号通路异常有其多样性和复杂性。近年来 ,TGFβ信号通路的研究取得了突破性进展 ,本文综述了恶性肿瘤中的 TGFβ信号通路的异常。     

Smad蛋白在转化生长因子β信号转导通路中的作用

转化生长因子β（TGF—β）超家族的细胞因子在细胞生长和分化、物质代谢等方面都有极其重要的作用,这种多功能性决定在细胞内必然存在复杂的TGF—β信号传导通路。Smad蛋自家族是近年来发现的新的细胞内信号传导蛋白,是转化生长因子-β（TGF—β）信号转导通路中关键的介质,TGF—β通过结合细胞表面特异性受体而启动下游的Smad蛋白通路。因而研究Smad蛋白家族的分类和结构,以及Smad蛋白在TGF—β超家族信号传导中的作用及其复杂的调节机制很有意义。     

TGF—β超家族信号通路中的Smads蛋白

TGF-β超家族信号从细胞膜传入细胞核,与基因表达偶联依赖Smads家族蛋白的调节,Smads蛋白是TGF-β信号通路中的关键步骤,分为受体调节、共用介质和抑制性Smads,有独特的结构和特性,对维持细胞正常生长发育起重要作用,并可能与肿瘤发生发展密切相关.     

Smad与肺纤维化

转化生长因子β(TGF-β) 是与肺纤维化关系较为密切的细胞因子。Smad蛋白为TGF-β受体后下游的主要信号转导因子,其中Smad3是纤维化疾病的重要介导者,Smad7是TGF-β信号转导途径的主要抑制性蛋白,它们的异常表达可影响TGF-β活性,进而改变纤维化进程。调控Smad3,Smad7的表达可能为治疗纤维化疾病提供一种新手段。     

Smad蛋白信号网络

Smad蛋白家族是近年来发现的新的细胞内信号转导蛋白,哺乳类中共发现了有8种不同的Smad蛋白,可分为3个不同的亚族R-Smad、Co-Smad和I-Smad.Smad蛋白在TGF-β超家族成员的信号转导中具有重要的作用.TGF-β超家族的二聚配体与细胞膜表面的Ⅱ和Ⅰ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体结合形成异四聚复合体.活化后的Ⅰ型受体使R-Smad磷酸化,磷酸化的R-Smad与Co-Smad形成异聚复合体,进入细胞核,与其它转录协同子和抑制子共同调节靶基因的转录.此外,Smad蛋白还与其它信号通路相互作用.     

Arkadia在TGF-β/Smad信号转导通路中的作用

转化生长因子-β（TGF-β）是一种多功能蛋白,具有调节细胞增殖、分化、迁移及凋亡等多种细胞生物学效应.已有研究证实,TGF-β是重要的促纤维化细胞因子之一,且与肿瘤的发展密切相关.Smad信号是其发挥作用的主要通路.而近年研究发现,E3泛素连接酶Arkadia通过Smad信号能起到增强TGF-β信号通路生物学效应的作用,因而日益引起人们的关注.拟对TGF-β信号转导通路中Arkadia的作用作一综述.     

体外阻断卵巢颗粒细胞转化生长因子β信号转导通路模型的建立

本实验以选取转化生长因子βⅡ受体（transforming growth factor-βreceptor typeⅡ,TGF-βRⅡ)抗体的不同剂量和不同孵育时间,对原代培养的大鼠卵巢颗粒细胞表面TGF-βRⅡ进行中和,从而达到建立体外阻断TGF-β信号转导通路模型的目的.为研究与TGF-β信号转导通路相关的各种调节因素提供了体外研究的新模型.     

mTOR抑制剂-雷帕霉素对树突状细胞功能调控的研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）作为信号通路的调节器能形成细胞对各种刺激的应答,而雷帕霉素则是通过阻断mTOR参与的信号转导阻止DC的功能从而发挥其免疫抑制作用.免疫细胞能通过表面受体直接或间接地向mTOR传导信号,调节免疫应答.研究表明：mTOR可调控不同种类的抗原提呈细胞（APC）,如树突状细胞（DC）的分化与成熟、存活、迁移、抗原摄取与应答以及细胞因子产生等,对固有免疫和适应性免疫都有重要的调节作用.     

PI3K/CTGF信号通路在TGF-β1诱导A549细胞表达collagen Ⅰ过程中的作用

目的:研究磷脂酰肌醇3-激酶/结缔组织生长因子(PI3K/CTGF)信号通路在转化生长因子β1(TGF-β1)诱导人肺腺癌A549细胞表达I型胶原蛋白(collagen I)过程中的分子机制。方法:体外培养A549细胞,予TGF-β1刺激,观察CTGF和collagen I的mRNA和蛋白表达及PI3K信号通路的活化;PI3K抑制剂LY294002预先处理A549细胞后,观察TGF-β1刺激下CTGF和collagen I mRNA和蛋白表达的变化;CTGF特异性si RNA干扰A549细胞中CTGF的表达后,观察TGF-β1刺激下collagen I mRNA和蛋白表达的变化和PI3K信号通路的活化。结果:TGF-β1可以诱导A549细胞中CTGF和collagen I的mRNA和蛋白表达以及PI3K信号通路的活化;PI3K特异性抑制剂LY294002可以部分逆转TGF-β1诱导的A549细胞中CTGF和Collagen I mRNA和蛋白表达的升高。干扰CTGF可以降低TGF-β1诱导的A549细胞collagen I mRNA和蛋白表达,而不影响PI3K信号通路的活化。结论:CTGF是TGF-β1/PI3K信号通路调控的即刻早期反应效应蛋白,参与了TGF-β1诱导的A549细胞中collagen I表达。